有机酸及植物生长激素对两种食用菌菌丝生长的影响机制初探

对食用菌生长条件的研究目前多集中在影响食用菌生长发育的营养条件和环境条件方面。一方面是各种培养基质的适用性和不同原材料的配比、C/N比例、基质pH、含水量等基本营养需求，另一方面是不同生长发育阶段的温度，光照，水分，氧气等环境条件。对其它有一定影响的微量因子等的研究不是很多。有机酸作为菌丝生长过程中的代谢产物会不断的积累在培养料中，使料内的酸度逐渐提高，过高的酸度直接影响菌丝细胞的新陈代谢和整个生命活动，还会增加杂菌污染的机会，所以了解有机酸的代谢机制，有利于调控培养条件使之更适合菌丝的生长。
　　本研究利用外源添加一定量的有机酸和生长激素研究对菌丝生长的影响，从生物量、菌丝 DNA含量和菌丝生长速度三个宏观表现判断其对菌丝生长的作用程度。从而筛选出最利于菌丝生长的物质添加浓度范围并以有机酸为例进行影响机制的探究，通过构建液相色谱分析方法监测食用菌菌丝生长过程中培养液中的有机酸的种类和含量随着培养时间的变化，并且监测菌丝培养过程中培养液中葡萄糖的含量随着培养时间的变化，从而对比判断添加的有机酸影响菌丝生物量、菌丝 DNA含量和菌丝生长速度的表现原因仅仅是因为提供了一个酸性环境还是作为一种碳源被菌丝利用了，若有机酸参与了菌丝的代谢，其在菌丝培养过程中被利用完了还是利用一部分等等问题就可以得到解答。考虑到实验所用的标准PDB培养基本身含有多种有机酸，其中柠檬酸含量最多，本实验又采用成分清楚，含量精确的察氏培养基用相同的方法培养菌丝，然后分析有机酸的种类和含量变化，从而对比得出添加一定量的有机酸对菌丝生长促进作用的影响机制。
　　1.外源添加植物激素对食用菌菌丝生长的影响
　　本研究以白色金针菇G1、黄色金针菇F29和杏鲍菇XH为研究对象，通过在标准PDB培养液中添加不同浓度的赤霉素、吲哚乙酸、2,4-D、萘乙酸和玉米素，采用液体摇瓶培养的方法研究不同浓度的赤霉素、吲哚乙酸、2,4-D、萘乙酸和玉米素对G1、F29和XH菌丝生长的影响。主要以生物量为指标初步筛选出对菌丝生物量有正向促进作用的植物激素及其浓度范围，结果表明在实验所添加的浓度范围内，一定浓度的赤霉素和2,4-D对菌丝生物量有明显的正向促进作用，吲哚乙酸和萘乙酸的刺激作用大，实验浓度条件下均抑制菌丝生长，玉米素对菌丝生物量的影响作用不明显。
　　2.外源添加有机酸对食用菌菌丝生长的影响
　　本研究以白色金针菇G1、黄色金针菇F29和杏鲍菇XH为研究对象，通过在标准PDB培养液中添加不同浓度的草酸、柠檬酸和酒石酸，采用液体摇瓶培养研究不同浓度的草酸，柠檬酸，酒石酸对G1、F29和XH菌丝生长的影响。主要以生物量为指标初步筛选出对菌丝生物量有正向促进作用的有机酸浓度范围，在实验所设置浓度梯度范围内得到初步结论，一定浓度的草酸、柠檬酸和酒石酸均对菌丝生长有正向促进作用，G1和F29在0.005％的草酸浓度，0.02%柠檬酸浓度，0.01%酒石酸浓度下生物量积累最多，XH在0.01%的草酸浓度，0.04%柠檬酸浓度，0.02%酒石酸浓度下生物量积累最多。菌丝冻干研磨CTAB法测菌丝DNA含量，结果发现在实验添加有机酸浓度范围内高浓度抑制菌丝生长或促进菌丝生长作用减弱，此时菌丝 DNA含量最高。采用在添加定量有机酸的棉籽壳固体培养料上测定菌丝生长速度，结果显示随着酸浓度的提高，特别是在酸浓度比较高时对菌丝生长有明显的抑制作用，而低浓度的酸对菌丝生长有促进作用，0.02%的草酸、0.08%的柠檬酸和0.04%的酒石酸对G1和F29菌丝生长速度有最大促进作用，0.04%草酸、0.12%柠檬酸和0.08%酒石酸浓度下对XH菌丝生长有最大促进作用。
　　3.高效液相色谱分析有机酸的方法构建
　　本研究利用Shodex公司的离子排阻色谱柱SH1011柱和KC-811柱串联对食用菌PDB培养液中的有机酸定性定量，探究菌丝生长过程中培养液中有机酸的种类和含量随着培养时间的变化，以期得到有机酸对食用菌菌丝生长的影响机制。以高氯酸溶液为流动相，用紫外可见检测器检测，对流动相浓度、吸收波长、温度、流速等条件进行优化。确定的色谱条件为：以4mmol/L的高氯酸溶液（pH2.5）为流动相，流速为1.0mL/min，柱温度为60℃，检测波长为210nm。
　　4. PDB培养液中有机酸定性定量的分析
　　本研究通过添加一定量的草酸，柠檬酸和酒石酸培养菌丝，以不添加有机酸的PDB培养液培养菌丝为对照，利用构建的液相色谱方法检测食用菌PDB培养液中有机酸种类和含量随着培养时间的变化，结果发现不接种未培养菌丝的PDB培养液中含有柠檬酸，酒石酸，己二酸和丁酸，不含草酸、甲酸、莽草酸、延胡索酸、丙酸、异丁酸和马来酸；三种菌丝培养前后有机酸的种类差别不大，但培养前后有机酸的含量差别很大。不同菌种对同种有机酸的代谢情况不同，不同的有机酸对同种菌种的影响不同，一种有机酸的添加也会影响其他有机酸的变化。有机酸对菌丝生长的影响不仅仅是因为提供的酸性环境，而是在培养过程中会被菌丝利用。三种有机酸的添加促进菌丝对葡萄糖的利用。
　　5.察氏培养液中有机酸定性定量的分析
　　本研究考虑到 PDB培养基中本有的有机酸可能对生长过程中产生的有机酸定量有一定影响，为减小误差换成成分明确的察氏培养基，通过添加一定量的草酸培养菌丝，液相检测培养过程中有机酸的含量和种类变化，结果发现在草酸出峰的位置附近有很高的杂质峰出现，无法准确定量草酸变化，但其他保留时间里有明显的未知峰出现，和PDB中未知峰的保留时间一样。通过添加一定量的柠檬酸培养菌丝，结果发现三种菌丝培养过程中柠檬酸的含量变化趋势相似，都是培养前期利用柠檬酸，培养后期产生柠檬酸。说明柠檬酸作为一种碳源被菌丝利用了，且在培养过程中还产生柠檬酸。